第十五章 探究电路
一、复习目标
(1)通过实验探究电流、电压和电阻的关系,理解欧姆定律,并能进行简单计算。 (2)了解家庭电路和安全用电知识,有安全用电的意识。 (3)通过实验,探究影响金属导体电阻的因素。
(4)测量小灯泡工作电阻,画出电阻随电压变化的图线,并进行讨论。 二、课时安排 2课时
三、复习重难点
(1)探究电流、电压和电阻的关系,理解欧姆定律,并能进行简单计算。 (2)通过实验,探究影响金属导体电阻的因素。 四、教学过程 (一)知识梳理
1、通过回顾课本内容,学生能够说出决定导体电阻大小的因素。 2、知道滑动变阻器的原理,能够正确使用滑动变阻器。 3、通过实验探究出欧姆定律的内容。 4、知道“伏安法”测电阻的原理及实验方法。 5、理解并能应用串联电路和并联电路的特点。 6、能按照安全用电的原则连接电路。 (二)题型、方法归纳
选取经典选择题以及问答题形式,给学生讲解,以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。
(三)典例精讲
例1. 一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( ) A.对折
B.长度拉伸为原来的2倍 C.剪掉一半 D.外表涂上绝缘材料
解析:A、电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;B、电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故B正确;C、把电阻丝剪掉一半,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;D、在电阻丝外表涂上绝缘材料,
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电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误.故选B.
例2:下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是( ) A.导体是否接入电路 B.导体两端的电压 C.通过导体的电流 D.导体的长度
解:导体电阻大小和导体的长度、横截面积、材料和温度有关,而与导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关,故D正确.故选:D.
例3:如图是研究并联电路电流特点的实物图,电源电压保持不变,先同时闭合开关S和S1,两灯均发光,观察并记录电流表示数后,断开开关S1,此时( )
A.甲表示数不变,乙表示数变大 B.甲表示数变小,乙表示数变大 C.甲表示数变大,乙表示数不变 D.甲表示数变小,乙表示数不变
解:根据电路图可知,同时闭合开关S和S1时,两灯泡并联,电流表甲测量干路电流,电流表乙测量一条之路电流;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表甲的示数大于电流表乙的示数; 断开开关S1后,电路为一个灯泡的基本电路,电流表甲乙都测量电路电流,此时两电流表示数相同;
由于电流表原来位于支路中,因此电流表乙示数不变,电流表甲示数变小. 故选D. (四)归纳小结
1.通过回顾课本内容,学生能够说出决定导体电阻大小的因素 学生讨论完成以下问题 1)研究影响电阻大小的因素:
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电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。
2、电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。 1MΩ=103KΩ; 1KΩ=103Ω。
3、决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
2)、一段导体两端的电压是2V时,电阻是5Ω,当它两端的电压是4V时,导体的电阻是5Ω。 变阻器:(滑动变阻器和变阻箱)
2.知道滑动变阻器的原理,能够正确使用滑动变阻器 原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的。
作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
正确使用:A应串联在电路中使用;B接线要“一上一下”;C通电(闭合开关)前应把阻值调至最大的地方。
(2)变阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器 3.通过实验探究出欧姆定律的内容
欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 公式:I=
U 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。 R公式的理解:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联) ①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) ②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和 ③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和) 如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR; 电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联) ①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和) ②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
111RR1R2(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)
③电阻:。 如果n个阻值相同的
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1电阻并联,则有R总=nR
4.“伏安法”测电阻的原理及实验方法 (1)“伏安法”测电阻:
实验原理:(R=U/I)。(导体的电阻大小与电压、电流无关) 实验电路: (2)实验步骤: .画出实验电路图;
②.连接电路;(连接过程中,开关断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置;合理选择电压表和电流表的量程)。
③算出电阻值。 (3)注意事项: 滑动变阻器的作用:
通过改变连入电路的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压,能多测几组数据,从而多次测量求平均值来减小误差。
②保护电路。 测量电阻注意事项:
测定值电阻的阻值要多次测量求平均值来减小误差;
测小灯泡的电阻也要多次测量,但不求平均值。因为多次测量的目的不同。 5.理解并能应用串联电路和并联电路的特点 串、并联电路中的总电阻
⑴串联电路总电阻等于各部分电路电阻之和.
把几个电阻串联起来,就相当于增加了电阻的长度,导体越长,电阻越大, 所以,几个导体串联后的总电阻比任何一个串联电阻都大。 ⑵并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.
把几个导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积,所以几个导体并联后的总电阻 比任一个并联导体的电阻都小,即并联的电阻越多,总电阻越小。 6.能按照安全用电的原则连接电路
(1)家庭电路由:进户线→电能表→总开关→保险盒→用电器。
(2)两根进户线是火线和零线,它们之间的电压是220伏,可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。
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(3)家庭电路的安装原则:①所有家用电器都并联;②插座相当于可移动的用电器,应该并联的;③开关则要串联在火线与它所控制的用电器之间;④保险丝相当于可自动熔断的开关,应串联在火线与它所保护的用电器之间。
(4)保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时,保险产生较多的热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。
(5)选用保险丝时,应使它的额定电流等于或略大于电路的最大正常工作电流。
(6)引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是过载(用电器总功率过大)。 (7)安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体;③不弄湿用电器;④不损绝缘体。
五、板书设计
1.决定导体电阻大小的因素 2.滑动变阻器,正确使用滑动变阻器 3.欧姆定律
4.“伏安法”测电阻的原理及实验方法 6.安全用电,正确连接电路 六、作业布置 完成单元检测 七、教学反思
借助多媒体形式,使同学们能直观感受本章重点内容,以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。进行多种题型的训练,使同学们能灵活运用本章重点内容。
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